Управление производственной линией вулканизации изоляции силового кабеля

Рассмотрена задача управления линией непрерывной вулканизации изоляции кабеля. Разработана осесимметричная математическая модель технологического процесса вулканизации резиновой изоляции силового кабеля. Модель описывает процесс теплообмена внутри вулканизационной трубы и кинетику процесса вулканизации внутри изоляции.
Представленная математическая модель основана на законе сохранения энергии и представлена в виде системы дифференциальных уравнений, замкнутых граничными условиями. Математическая модель позволяет оценить влияние различных технологических и конструктивных параметров на распределение температуры по радиусу и длине кабеля. На базе кривых распределения температуры рассчитывается степень завершенности вулканизации изоляции кабеля.
Исследование вулканизационных свойств сшиваемых композиций проводилось при помощи ротационного реометра, где образцы сшиваемого материала подвергались осциллирующей нагрузке при разной температуре. В результате эксперимента было получено семейство кривых зависимости крутящего момента от времени выдержки при разных температурах. Для описания кинетики процесса вулканизации используется параметрическое выражение, основанное на экспериментально полученных зависимостях крутящего момента от времени выдержки при различных температурах. Полученная температурная зависимость коэффициентов параметрического выражения позволяет описывать процесс вулканизации с учетом неравномерного распределения температуры по радиусу и длине кабеля.
Таким образом, при помощи разработанной модели можно рассчитать скорость, при которой степень завершенности вулканизации достигнет заданной величины.
На основе математической модели предложены алгоритмы расчета и коррекции скорости линии и расхода экструдера. Представленные алгоритмы позволяют определить величины скорости и расхода экструдера для различных: конструкций кабеля, материалов изоляции, нештатных режимов работы производственной линии.
Результаты работы можно использовать на предприятиях, занимающихся производством кабельно-проводниковой продукции со сшиваемой изоляцией.